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被“天空之眼”改变的县中学

“五百米口径球形射电望远镜(FAST)”摄于2020年1月9日(大修时拍摄)。新华社记者欧冬雨/照片

平塘国民中学的学生正在参加天文科普活动。照片由受访者提供

执行摘要

【/s2/】被称为“五百米孔径球形射电望远镜(FAST)”的500米球形射电望远镜(FAST)于2016年9月竣工投入使用,贵州南部的平塘县一度成为热门旅游目的地。这个“天眼”也把平塘县一些中学师生的眼睛从地面带到了天空。

2017年,该县决定在中小学生中开展天文科学教育。虽然很多老师和学生都很热情,但对当时这个贫穷的县来说,开展天文教育是一种奢侈。但是老师和学生的热情就像信号很强的“电磁波”,已经被一些热心的人接收到了。

短暂的天文教育也给越来越多的学生留下了印记。据平塘县教育局统计,自2017年以来,已有190名学生进入天文专业,天体物理学等天文相关专业已使学生人数超过800人。[/s2/]

如果一个巨人向下看,贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县的500米球形射电望远镜,就像一个位于群山之间的“大锅”。4000多个反光单元,让这个“大锅”看起来明亮干净。

没有那个大锅,陈只是一个乡镇中学的普通物理老师,每天沉浸在欧姆定律、牛顿定律和电路图中。杨只是一个致力于高考的普通的县高中地理老师。

这个500米的球形射电望远镜(FAST)也叫“五百米孔径球形射电望远镜(FAST)”。2016年9月建成开放后,贵州南部的小县城平塘县一度成为热门旅游目的地。有天文体验馆,有天文小镇供游客吃饭住宿。

这个“天眼”也把平塘县一些中学师生的眼睛从地面带到了天空。

初级课程

《田燕》完成的那年年底,平塘国民中学地理老师杨和他的同事们开始筹划组建天文学会。平塘国民中学是全县唯一的高中,也是全县的文化高地。这些高中老师觉得应该做一些天文科普活动。

2017年初,天文学会首次招收新生,680多名学生报名。讲堂里挤满了学生,许多学生站着听课。六十名学生成为第一批成员,但杨和他的同事仍然有两只手空空,没有望远镜。

在离平塘县约30公里的通州镇,初中物理老师陈总是在脑海中想象这样一个场景:他的学生将来要去老家上学。外省的同学听说他是大射电望远镜的故乡,就请他讲讲大射电望远镜是怎么工作的。结果他们的学生什么都不会说。这一幕让他觉得当老师很丢人。

同样在2017年,该县决定在中小学生中开展天文科学教育,任务层层安排。陈变得越来越焦虑。

这位40岁的初中物理老师对世界充满好奇,业余时间喜欢玩收音机。但他对天文学一无所知,空有激情。“田燕”离陈所在的通州中学只有15公里。作为一个FAST的本地人,他觉得自己无法理解天文学。

平塘县决定开设天文科学教育后,很快迎来了“老大哥”的第一场讲座——皇家学会院士、英国天文学家乔斯林·贝尔(Jocelyn Bell)为平塘县40多名中小学教师讲授“天眼FAST宇宙与脉冲星奇观”。陈听了的讲座,但他心不在焉。

此后,天文科学界的大人物不时造访这个小县城:著名天文学家、科技部专家、国家天文台研究人员、北京天文馆馆长、贵州大学教授...

陈听了几场专家讲座,却始终没有找到入门的感觉。2017年10月,“全国科技教师天文知识技能培训”在平塘县举行。北京通州区梨园学校的科技教师艾娜和广西科技馆的老师给陈留下了深刻的印象,他们的讲座既简单又生动,适合作为天文科学教育的典范。

在那次训练中,主动上台做了自我介绍。“让人知道‘天眼’脚下有这样一个人”。

艾娜记得在训练的日子里,陈给几个当地的老师打电话,开车送他们去附近观察星星,并请他们自掏腰包吃饭。贵州山区的灯光不多,可以称之为星光。有几个人说他们一生中见过最美的星星空。然而这顿饭却是“脑残”——几个当地老师不停地发问,听这些学长们讲如何做天文科学教育。

饭后,陈还拉着艾娜等几个与会者,在酒店大堂聊到深夜。

这一次,觉得自己终于摸到了陈的门。

(指佛教僧侣或者道教/道士)乞求施舍

六十个学生成为了平塘国民中学天文学会的第一批会员,但是学校的设备真的太少了——到现在只有三台望远镜。从那以后,就减少了杨的新兵人数,现在也只有三四十人。

张刚读高一。她听说她可以在这个俱乐部学到很多东西,而且很难进入。她决心挑战它。同学陆记得当时进天文社要通过笔试和面试。最后压轴题难倒了一大批人:小猪佩吉跳上了月亮,所以请根据题目中给出的物理量来问月亮的质量。

虽然很多老师和学生都很热情,但对于当时这个贫穷的县来说,从事天文教育是一种奢侈。介绍天文知识的书籍价格从几十元到几百元不等,一架天文望远镜至少要几千元。在县城的中小学普及天文科普教育,不是那么简单的。

但是老师和学生的热情就像信号很强的电磁波,被一些热情的“天眼”接收。

在2017年的培训中,陈总是问艾娜关于开设天文科学课程的问题。艾娜来自北京市通州区,陈来自平塘县通州镇。Ina提出:“我们都是通州人,就来南通北通州合作吧!”

10多天后,艾娜和丈夫尹带着望远镜来到通州中学,乡中学拥有了第一架天文望远镜。这是夫妻俩特意买的4000多元的比赛镜。Ina解释说,它的结构相对简单,经常用于望远镜组装比赛。

尹是比艾娜更资深的天文老师。他直言不讳地描述了自己当时对通州中学的印象:“小、破、旧。”

通州中学门口是一条窄路,附近店铺的生意似乎并不红火。校园里,操场周围是几栋老旧的教学楼,山上建有学生宿舍楼。教室门窗和学生桌椅表面斑驳。

Ina把合作的想法告诉了梨园学校的领导,学校领导也大力支持。10多天后,两所学校的校长签署了合作协议。于是,陈和他的学生们开始了他们的第一次北京天文之旅,还观摩了北京中小学生的天文竞赛。

Ina坚决否认是在“帮助”通州中学。在这位从事科技教育10年的老师看来,两所学校各有优势:她的梨园学校积累了丰富的科技教育领域的经验,无论是资金还是专家资源都超过了贵州山区的通州中学。优势;通州中学距离田燕只有15公里,可以直接咨询在田燕工作的专家,这也是其得天独厚的优势。

通州中学剩下的望远镜几乎都是化缘的结果。陈一行乘车赴云星空会议,主办方将特别奖——天文望远镜留给了这些远道而来的嘉宾。一家望远镜公司送了他们一个,杭州高级中学的学生来平塘县举办活动,还送了他们一个望远镜作为礼物。

上次通州中学添置设备,陈用贵州省科协拨的几万资金买了六七个望远镜,却没有机会拿出来,因为一个装望远镜的金属盒子要几千块钱,买了望远镜之后,钱不够买一个盒子。

民族中学的望远镜几乎是“转”的:中科院云南天文台的专家拿着望远镜到民族中学讲学,杨的热情离开了客人的望远镜,给了对方几千块钱作为补偿;第二台望远镜是一家望远镜公司捐赠的,市价一万多元。最珍贵的设备来自平塘县一位天文爱好者赠送的德国制造的望远镜。杨悄悄查了一下,这个望远镜90年代的价格高达30多万美元。

民族中学天文教室里有10多种科普仪器,也是捐赠的。高中生和小学生都喜欢这个教室。测试平衡能力的平衡器是孩子们的最爱,墙上贴着演示视错觉的图片。即使是成年人也对展示双曲线原理的仪器感到惊讶。

在大城市的科技馆里,这些演示仪器经常被一群中小学生围着。地理老师杨有时候会觉得很烦:很多地理现象只有演示一下才能看清楚,但县中学资源匮乏,老师渴了,学生还在发呆。

幸运的是,在天文学教育方面,他们逐渐赶上了。

辐射

望远镜的两头,一个是贵州某乡镇中学的孩子,一个是北京的同龄人。带学生来北京参加比赛时,陈总觉得他的学生有点怯场。

陈第一次带学生观摩天文竞赛,主办方考虑周到,让他们先上台。陈笑了:“如果我们听了北京孩子的话,我们就失去了上台的勇气。”北京初中生的水平让班主任大吃一惊:“会说英语!”

南北通州合作开始后,陈每年都带几个学生来京参加天文竞赛。当初跟北京孩子差距太大。一些学生想用剩下的时间出去玩。陈坚持:“只要你来了,你就不能空开始回去。”

在艾娜的印象中,贵州来的孩子“都很聪明”。这些孩子在数百场比赛中没有出丑,这给她留下了深刻的印象。这群孩子的一本正经也让她刻骨铭心:北京的孩子似乎总是来参加这些比赛,但这些来自千里之外的孩子似乎在完成一项重要的任务。望远镜组装大赛期间,螺丝等小零件不稳落地的情况屡见不鲜,但通州中学的孩子从未失去过手。

Ina记得越来越多的贵州学校去北京参加和通州中学的比赛。这个乡镇中学就像一个小磁场,吸引着周围的学校。

贵州孩子的严肃性不难理解——你去北京,不用自己掏钱买吃的,住的,比赛的,参观的,但是要自己出差旅费。再加上一些零花钱,一趟往返总要2000元,对于农村学生来说,这可不是个小数目。

陈在筛选选手时通常会把这笔费用告诉家长,家长们的反应出奇的一致:只要孩子是做生意的,即使我们过得有点辛苦,我们也会支持他们。

2019年,艾娜带着梨园学校的学生参观了平塘县,孩子们开始学习制作牙舟陶器(平塘县特有的一种陶器——记者笔记)。他们还喜欢在通州中学的科技教室里看不懂的仪器。通州中学的孩子们热情地把他们所知道的教给远方的客人。

微量

在通州中学读初中的时候,天文望远镜就成了谭生活中很平常的一部分,以至于他都不记得自己第一次从望远镜中获得的新奇感了。

初中毕业一年多,五彩缤纷的猎户座星云让他久久不能忘怀。男孩抱歉地笑了笑:“我的语言表达能力太差了。”他不知道如何用语言来描述这种美。

但谭有时会有点后悔。当时他对天文社团的活动非常痴迷,每天都去天文教室玩望远镜,看书学习天文知识。他的成绩从上游跌到了中下游,没能考上高中。

他最终决定去职业院校读幼儿园。谭的天文启蒙老师陈,计划从小学三年级开始天文教育,但男孩的野心更大:他计划从幼儿园开始。

他也很期待毕业后回到家乡平塘县开天文馆,卖天文相关设备和书籍。在采访中,他反复说:“我们那里的教育太落后了。”但在谈到北京过去的事件时,他非常自信:“我们的动手能力绝对‘碾压’了他们(北京的学生)。”

陈发现,在通州中学,参加天文社团的学生大多是边缘学生——他们的分数在中考录取分数线上上下下徘徊,当地老师戏称他们为“边疆舞”。但他也提到,学生去北京参加比赛后,或多或少会有所改变。

陈记得有一个女孩跳边疆舞,得了380分左右。贵州的师生去北京,爬长城,参观故宫。当陈在长城上看到一个外国游客时,她故意对女孩说:“老师想和那个外国人合影,请帮帮我。”女孩脸红了,不知道怎么表达。她羞涩地说:“老师,我以为我英语学够了。”

那时候离中考还不到半年。这个“刺激”过后,女生总分飙升了100多分,稳步考上了县高中。

短暂的天文教育给越来越多的学生留下了深刻的印象。

平塘县教育局2017年开始统计高中天文专业毕业生。截至目前,已有190名学生进入天文专业。如果加上天体物理学等天文学相关专业,有800多人。

刘,平塘国民中学2019届毕业生,报考中山大学物理与天文学院,后转到地球科学与工程学院。经过一年的努力,他换了专业,回到了最理想的物理和天文学院。

根据学校规定,转专业的学生需要复读大一。但是刘并没有在意。早在高中的时候,他就把目标定在以后从事天文学工作,也是民族中学天文学会的首批成员之一。

新学院的课程已经满了,记者已经和刘约好了几次,但他周末只能抽出半个多小时接受采访。刘向记者抱怨他的学业压力太大。另外,他在“学霸”宿舍的压力更大,但他在讲话中掩饰不住自己的激动:“我们宿舍有一个家伙,一直在研究他大三的内容。量子力学和相对论。”他打算刷一遍吉米·多维奇的习题集和费曼的讲义,巩固数学和物理的基础。进入大学后,刘清楚地意识到了科普和科学的区别。做天文研究,首先要学好数学和物理。

刘高二时参加天文知识竞赛,获贵州省第二名。他也是唯一一个来自该县的学生,该市的独生子女可以在这次比赛中获奖。

那场比赛也给刘带来了一个意想不到的机会,在当年的世界数字产业博览会上以“我和FAST”为主题发表演讲。

回忆起两年前的这次演讲,刘非常激动:他见到了国家天文馆研究员、北京天文馆馆长等“大咖”,并和他们合影留念。

刘的家在平塘县可都镇,这是FAST所在的乡镇。他经常在家天文体验馆附近跑步,在FAST完成的国庆节可以免费参观。他第一次近距离看到这台巨大的射电望远镜。

在克都镇的几个场馆中,刘去得最多的是南人洞纪念馆。这位老天文学家被称为“眼睛之父”。他从90年代开始研究FAST的选址和可行性,直到2016年9月25日FAST投入使用,一年后死于肺癌。

高中放假回家的时候,刘喜欢躺在自家的屋顶上,用一副直径50毫米的双筒望远镜仰望星空。山里的夜很黑,星星很亮。在望远镜里,刘感觉到了宇宙的浩瀚。

他引用奥地利作家斯蒂芬·茨威格的话来描述自己的状态:“一个人一生中最大的幸运是在年轻和强壮的时候发现自己的人生使命。”

在克都镇大佛堂喀斯特洼地,大型射电望远镜日夜接收电磁波,搜寻脉冲星,探索宇宙边缘。平塘县的这些小天文位置不断向周围辐射“电磁波”,影响到越来越多的人。

被“天空之眼”改变的县中学

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